Terpen-esaslı mikrokürelerin foto-başlatılmış süspansiyon polimerizasyonu ile hazırlanması

Fosil yakıtlardan elde edilen kaynakların yakın zamanda tükenmesi, günümüzün büyük bir endişe kaynağıdır. Bu nedenle yenilenebilir kaynaklara dayalı yeni malzemeler bulma zorunluluğu vardır. Yenilenebilir plastiklerin üretimi için terpen kullanımı, son yıllarda yaygın bir araştırma konusu olmuştur. Terpen-esaslı polimerlerin tasarımı ve hazırlanması, terpen moleküllerindeki kimyasal işlevsellikten (örneğin; konjuge çift bağlar, hidroksil ve karboksil grupları) yararlanarak farklı kimyasal stratejilerin ve çok çeşitli polimerizasyon tekniklerinin uygulanmasını içermektedir. Mikroküreler çapı 1 ile 1000 𝜇𝑚 arasında olan küçük küresel parçacıklardır. Özellikle süspansiyon polimerizasyon prosesleri, mikrokürelerin üretimi için uygundur. Bu teknikte hem başlatıcı hem de monomer polimerizasyon ortamında çözünmezken, başlatıcı monomer içinde çözünür ve polimerizasyon monomer damlacıklarında gerçekleşir. Monomer fazı, bir karıştırıcı ve uygun bir süspansiyon maddesi vasıtasıyla ortam içinde küçük damlacıklar halinde süspanse edilir. Bu tez çalışmasında farklı oranlarda doğal kaynaklı terpen-esaslı β-Mirsen (My) ile 1,4-bütandiol dimetakrilat'ın (BDDMA) süspansiyon polimerizasyonu yöntemi kullanılarak polimerik mikroküre sentezi gerçekleştirilmiştir. Polimerik mikroküreleri verimli ve hızlı elde edebilmek için ise polimerizasyon, fotobaşlatıcı varlığında UV-ışıma ile gerçekleştirilmiştir. Monomer bileşiminin etkisi, yağ fazı bileşiminde My oranı hacimce %10 ila %90 arasında değiştirilerek araştırılmıştır. Tez çalışması süspansiyon polimerizasyonu yöntemi kullanılarak polimerik mikroküre sentezi ve sentezlenen mikrokürelerin karakterizasyonu olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan mikrokürelerin kimyasal yapısı Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spektroskopisi ve Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) spektroskopisi ile, yüzey morfolojisi ve boyutu ise Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelendi. Spesifik yüzey alanları ise N2 adsorpsiyon/desorpsiyon izotermlerine Brunauer-Emmett-Teller (BET) izortermi uygulanarak tayin edildi. Partikül boyutları ise optik mikroskop ile saptandı ve Zetasizer ile partikül boyutu dağılım analizi yapıldı. Ayrıca, mikrokürelerin şişme davranışları araştırıldı ve Flory-Rehner Teorisi kullanılarak çapraz bağ yoğunluğu (q) ve çapraz bağlar arasındaki ortalama molekül ağırlığı (Mc) hesaplandı. Sonuç olarak, My oranını değiştirerek monomer besleme bileşimini değiştirmenin partikül morfolojisi, boyutu ve dağılımının değiştiği sonucuna varılabilir.